ТАСС, 20 декабря. Американские молекулярные биологи разработали технологию, которая позволяет быстро собирать синтетические хромосомы произвольной структуры, а также исправлять серьезные дефекты в структуре этих обособленных регионов ДНК при помощи специализированных культур клеток дрожжей. Об этом сообщила пресс-служба Университета Южной Калифорнии (USC).
"Наш подход позволяет генетически перепрограммировать работу организмов самыми разнообразными путями, многие из которых в принципе недоступны даже для CRISPR/Cas и других продвинутых систем редактирования генома. Это открывает целую вселенную новых возможностей для синтетической биологии и улучшения наших фундаментальных представлений о природе жизни", - заявил профессор USC Айэн Эренрайх, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Хромосомы представляют собой обособленные нити ДНК, в которых заключена значительная часть генома человека или других многоклеточных организмов. Они представляют собой сложные белковые структуры, на которые особым образом "намотана" ДНК, что позволяет клеткам упаковывать и хранить большое количество генетической информации, а также гибко управлять тем, как считываются эти сведения.
Как отмечают профессор Эренрайх и его коллеги, ученые в последние годы активно работают над созданием методик, позволяющих производить синтетические хромосомы и вставлять их в живые клетки. Подобные опыты позволяют изучать то, как клетки считывают генетическую информацию и какие их гены критически важны для жизни, а также придавать клеткам новые способности, что важно для решения биотехнологических задач.
По словам исследователей, сейчас ученые собирают синтетические хромосомы фактически вручную, соединяя друг с другом короткие цепочки ДНК. Американские исследователи выяснили, что этот процесс можно ускорить и удешевить, если использовать для этого культуры дрожжей, в чьи клетки встроена "нобелевская" система редактирования генома CRISPR/Cas, а также набор специальных белков и ДНК-меток, которые используются для манипуляций крупными сегментами хромосом и исправления случайных дефектов, возникающих в процессе сборки синтетической хромосомы.
Для демонстрации работоспособности этой технологии ученые использовали ее для сборки синтетических хромосом, которые состояли из фрагментов ДНК двух разных штаммов дрожжей, а также двух разных видов этих грибков, Saccharomyces paradoxus и Saccharomyces cerevisiae. Схожим образом можно собирать хромосомы из обрывков генома других видов живых существ, что открывает большие перспективы для применения данной технологии в синтетической биологии, подытожили профессор Эренрайх и его коллеги.